精品解析:2025-2026学年第二学期上海市普陀区高三质量调研化学试卷
2026-04-09
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2份
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31页
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资源信息
| 学段 | 高中 |
| 学科 | 化学 |
| 教材版本 | - |
| 年级 | 高三 |
| 章节 | - |
| 类型 | 试卷 |
| 知识点 | - |
| 使用场景 | 高考复习-二模 |
| 学年 | 2026-2027 |
| 地区(省份) | 上海市 |
| 地区(市) | 上海市 |
| 地区(区县) | 普陀区 |
| 文件格式 | ZIP |
| 文件大小 | 15.23 MB |
| 发布时间 | 2026-04-09 |
| 更新时间 | 2026-04-19 |
| 作者 | 匿名 |
| 品牌系列 | - |
| 审核时间 | 2026-04-09 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/57263951.html |
| 价格 | 5.00储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
|---|
内容正文:
2025学年第二学期普陀区高三质量调研
化学试卷
特别提示:
1.试卷满分100分,考试时间60分钟。
2.本考试分设试卷和答题纸。答题前,务必在答题纸上填写学校、班级、姓名等信息,并将核对后的条码贴在指定位置上。作答必须涂或写在答题纸上,在试卷上作答一律不得分。
3.本试卷标注“不定项”的选择题,每小题有1~2个正确选项,只有1个正确选项的,多选不得分;有2个正确选项的,漏选1个得一半分,错选不得分。未特别标注的选择题,每小题只有1个正确选项。
4.本卷所用相对原子质量:H-1 C-12 N-14 O-16 Cl-35.5 Fe-56 Cu-64
一、钙钛矿
1. 2026年2月,华东理工大学团队公布了新型钙钛矿用于高效灵敏的X射线探测的研究成果。钙钛矿材料因其独特的结构优势,在深空探测领域具有巨大的应用前景。钛酸钙是典型的钙钛矿型化合物,其晶体结构如图所示:
(1)钛酸钙的化学式为___________,其中电负性最大的元素是___________(填元素符号)。
(2)下列关于22Ti的说法中错误的是___________。
A. 位于第四周期第ⅡB族 B. 位于周期表d区
C. 基态原子价电子排布式为3d24s2 D. 核外电子的空间运动状态共12种
(3)下列钛原子或离子失去一个电子所需能量最高的是___________。
A.
B.
C.
(4)下列关于钛酸钙晶体的说法中正确的是___________。
A. 每个晶胞中含有6个O2- B. 该晶体熔点低,硬度小
C. 与Ca2+距离最近的O2-有12个 D. 熔融状态下不能导电
(5)一种与钛酸钙结构相同(晶胞为立方体)的新型半导体材料X的组成为Pb2+、I-、有机碱离子[CH3NH3]+。若该材料的最简式的摩尔质量为M g·mol−1,晶体密度为ρ g·cm−3,则该晶体中相邻的Pb2+之间的最短距离为___________nm。(NA是阿伏加德罗常数的值)
(6)下列关于[CH3NH3]+的说法正确的是___________。(不定项)
A. [CH3NH3]+中的N原子可与Pb2+形成配位键
B. [CH3NH3]+的∠C-N-H的键角大于CH3NH2的∠C-N-H
C. [CH3NH3]+中含有极性共价键和配位键
D. [CH3NH3]+中N原子发生sp3杂化,与相邻原子构成正四面体
以钙钛矿为原料冶炼钛单质,其工艺流程如下:
(7)热还原法中,600℃时,TiO2与C、Cl2充分反应后,混合气体中各组分的分压如下表:
物质
TiCl4
CO
CO2
Cl2
分压(MPa)
4.59×10−2
1.84×10−2
3.70×10−2
5.98×10−9
写出该反应的化学方程式___________。(提示:气体分压与物质的量成正比)
(8)某高校团队设计并使用如图装置电解TiO2获得金属钛。
①若使用铅酸蓄电池作为电源,则X电极应与___________(填“Pb”或“PbO2”)极相连;
②若X极产生9.6g金属钛(M = 48g·mol−1),则Y电极将生成___________L的一氧化碳(标况下)。
(9)已知TiCl4和TiO2的熔沸点如下表:
物质
TiCl4
TiO2
熔点/℃
-25.0
1840
沸点/℃
136.4
2900
试解释工业上直接电解熔融TiO2获得金属钛而非电解熔点较低的TiCl4的原因___________。
【答案】(1) ①. CaTiO3 ②. O (2)A
(3)B (4)C
(5) (6)BC
(7)
(8) ①. Pb ②. 8.96
(9)TiO2为离子晶体,熔融状态能导电,而TiCl4为分子晶体,液态不能导电,无法电解
【解析】
【小问1详解】
由晶胞图可知1个晶胞体1个Ti,8个Ca位于顶点,6个O位于面心。由均摊法可知,Ti的个数是1,Ca的个数为,O的个数,则钛酸钙的化学式为;非金属元素的电负性一般大于金属元素的电负性,电负性最大的元素是O;
【小问2详解】
A.基态Ti原子核外22个电子,位于第四周期第IVB族,A错误;
B.基态Ti原子核外22个电子,价电子排布式为,位于周期表d区,B正确;
C.基态Ti原子核外22个电子,价电子排布式为,C正确;
D.基态Ti原子核外22个电子,电子排布式为,核外电子的空间运动状态共12种,D正确;
故选A;
【小问3详解】
基态Ti原子核外22个电子,电子排布式为。A为基态Ti原子的轨道表示式,B为基态的轨道表示式,C为激发态Ti原子的轨道表示式,同级电离能中激发态电离能比基态低,故失去一个电子需克服作用力最大的为B;
【小问4详解】
A.由均摊法可知,1个晶胞中6个氧离子位于面上,含有O2-的个数是=,故A错误;
B.由晶胞结构可知,钛酸钙由Ca2+、Ti4+和O2-构成,属于离子晶体,硬度大、熔点高,故B错误;
C.由晶胞结构可知,以顶点为研究对象,在1个晶胞中Ca²⁺周围距离最近且等距的有3个O2-,该顶点被8个晶胞共用,则每个Ca²⁺周围距离最近且等距的O2-有个,故C正确;
D.该晶体为离子晶体,熔融状态下有自由移动的离子,能导电,故D错误;
故选C;
【小问5详解】
新型半导体材料X与钛酸钙结构相同,由Pb2+、I-、有机碱离子,可知一个晶胞中含有1个Pb2+、3个I-、1个,且I-位于6个面心、Pb2+体心8,位于8个顶点,晶体中相邻的Pb2+之间的最短距离即为棱长。设晶胞的棱长为xnm,则,解得;
【小问6详解】
A.中N原子没有孤对电子,不能与Pb2+形成配位键,A错误;
B.中N原子没有孤对电子,采取杂化;中N原子有1对孤对电子,采取杂化。因孤电子对对成键电子的排斥大于成键电子对之间的排斥,致使中的∠C-N-H的键角大于的∠C-N-H,B正确;
C.中含有、均为极性共价键,该离子中N原子提供孤电子对,氢离子提供空轨道形成配位键,C正确;
D.中N原子发生sp3杂化,与相邻3个H原子和1个C构成四面体,不是正四面体结构,D错误;
故选BC;
【小问7详解】
根据表中数据可知,该温度下主要生成和,根据相同条件下气体的压强之比等于物质的量之比,可知、和的物质的量之比约是,所以与、反应的总化学方程式为;
【小问8详解】
①该装置通过电解制备钛为电解池,二氧化钛得电子生成钛,电极反应式为,要定期补充电极;Y为阳极,应该接直流电源的正极,X电极为阴极接电源负极,发生还原反应,电极反应:;若使用铅酸蓄电池作为电源,则X电极应与Pb极相连;
②若X极产生9.6g金属钛(M = 48g·mol−1),即0.2mol生成,根据电子守恒列关系式可知Y电极将生成一氧化碳为0.4mol,在标准状况下体积为;
【小问9详解】
工业上电解熔融TiO2制备钛,使用TiCl4无法制备,再结合表格数据可以推知,TiO2为离子晶体,熔融状态能导电,而TiCl4为分子晶体,液态不能导电,无法电解。
。
二、氨燃料
2. 我国设计并建造的全球首艘纯氨动力船首航成功,开启航运零碳革命。氨燃料(即液氨)具有无碳燃烧、储运便捷、可由“绿氢”合成等优点,未来将成为替代传统船用燃油的主力。
(1)下列说法中正确的是___________。
A. 工业上用“绿氢”生产氨燃料,属于大气固氮
B. 氨燃料的使用,有助于“碳达峰、碳中和”目标的实现
C. 传统船用燃油的主要成分是油脂
D. 传统船用燃油可通过石油裂解获得
(2)氨燃料比液氢储运便捷,普通加压或-33℃环境即可液化保存,其原因可能有:___________、___________。
(3)合成氨的反应历程如图所示,其中吸附在催化剂表面上的物质用“*”标注。
①合成氨反应的N2(g)+3H2(g)2NH3(g)的ΔH=___________kJ·mol-1(用图中字母表示)。
②下列说法正确的是___________。(不定项)
A.反应历程中存在4个基元反应 B.反应历程中存在σ键和π键的断裂和形成
C.反应需在高温条件下才能自发进行 D.决速步的反应方程式为NH2*+H*=NH3*
(4)在不同压强下,按(H2)=0.75,(N2)=0.25组成进料(物质i的物质的量分数:),反应达到平衡时氨的物质的量分数与温度的关系如图所示。
①下列说法正确的是___________。(不定项)
A.压强P1>P2
B.平衡常数KA=KB>KC
C.达到平衡时,反应速率vB>vA
D.D处迅速升温由T1到T2,此时v正<v逆
②在容积为2 L的密闭容器中投入共1 mol反应气体,5 min后达到A处平衡状态,则氮气的反应速率v(N2)=___________mol⋅L−1⋅min−1。
③压强为P1时,按(H2)=0.675,(N2)=0.225,(Ar)=0.1组成进料,在下图中画出平衡时氨的物质的量分数与温度的关系曲线___________。
电催化硝酸盐还原合成氨,装置如图甲。电解时先吸附到催化剂表面放电产生。控制其它条件不变,产率随pH变化如图乙。
(5)生成的电极反应式为___________。
(6)控制pH为6~8时,的产率较高,请解释其原因:___________。(提示:离子浓度的大小可能会对氧化性的强弱产生影响)。
【答案】(1)B (2) ①. NH3相对分子质量比H2大(极性分子),分子间作用力较大 ②. 含有分子间氢键,故沸点较高,易液化保存
(3) ①. -2(a-b)或2b-2a ②. AD
(4) ①. C ②. 0.01 ③.
(5) +8e-+10H+→+3H2O
(6)若溶液pH减小,H+浓度增大,H+在催化剂表面得电子的竞争加剧,阻碍了在催化剂表面的吸附,从而使的产率逐渐减小;若溶液pH过大,反应所需H+浓度减小,使还原反应变难,故产率较低。(或H+浓度对于氧化性的影响)
【解析】
【小问1详解】
A. 工业用氢气合成氨属于人工固氮,大气固氮是自然条件下氮气转化为含氮化合物(如雷电固氮),A错误;
B. 氨燃料不含碳,燃烧不排放,有助于实现“碳达峰、碳中和”,B正确;
C. 传统船用燃油的主要成分是烃类混合物,不是油脂,C错误;
D. 船用燃油主要通过石油分馏/裂化获得,石油裂解主要用于生产小分子烯烃,D错误;
故选B。
【小问2详解】
分子间存在氢键,分子间作用力远大于液氢,因此普通加压或稍降温即可液化,储运更便捷。
【小问3详解】
图中为,反应物相对能量为0,生成物相对能量为,该反应;总反应计量数为其2倍,故。② A. 1个过渡态对应1个基元反应,图中共4个过渡态,因此有4个基元反应,A正确;
B. 反应中断裂σ键和π键,断裂σ键,仅生成N-Hσ键,没有π键生成,B错误;
C. 合成氨、,根据,反应低温自发,C错误;
D. 活化能最大的步骤为决速步,图中的活化能最大,是决速步,D正确;
故选D。
【小问4详解】
A. 合成氨是气体分子数减少的反应,压强越大,平衡物质的量分数越大;相同温度下的更大,故,A错误; B. 合成氨放热,温度升高平衡常数减小,KA>KB=KC,B错误;C.温度越高反应速率越快,B点温度高于A点,故vB>vA,C正确;D.D处未达到平衡状态,此时v正>v逆,升温后,正逆反应速率均上升,同时K下降,D、C处纵坐标相同,因此v正=v逆,D错误。② 设平衡时转化的为,总起始气体为:平衡总物质的量,A点,解得,因此。③ 曲线趋势与原曲线一致(随温度升高降低),同温度下小于原曲线,整体位于原曲线下方。 (恒压下加入惰性气体,反应物分压减小,平衡逆向移动,物质的量分数降低)即:。
【小问5详解】
在阴极得电子生成,N从+5价变为-3价,得8e⁻,酸性环境下用配平电荷和原子,得到上述电极反应。
【小问6详解】
pH过低时,浓度过大,易发生析氢副反应(),产率降低;pH过高时,浓度过小,氧化性减弱,反应速率减慢,产率降低,因此pH为6~8时产率较高。
三、抗生素——氧氟沙星
3. 氧氟沙星是一种人工合成、广谱抗菌的药物,主要用于革兰阴性菌所致的急、慢性感染。目前临床注射最优药用形式为盐酸左氧氟沙星。氧氟沙星和盐酸氧氟沙星的结构如下:
氧氟沙星
盐酸氧氟沙星
(1)下列关于氧氟沙星的说法中错误的是___________。
A. 可形成内盐 B. 分子中氮原子的杂化方式只有sp3
C. 可使酸性高锰酸钾溶液褪色 D. 具有对映异构体且两者性质相同
(2)临床注射最优药用形式为盐酸左氧氟沙星,而非普通氧氟沙星,可能的原因是:___________、___________。
氧氟沙星的一种合成方法如下:
已知:
(3)物质A的系统命名是___________。
(4)C3H5OCl分子中的官能团有___________。
(5)不属于取代反应的有___________(选填序号①~⑦)。
(6)D→E反应中涉及ⅰ)加成、ⅱ)消去、ⅲ)加成3个过程,过程ⅱ)的化学反应方程式:___________。
(7)下列说法正确的是___________。(不定项)
A. 反应④的生成物包括G和(CH3)2NH B. 化合物G存在对映异构和顺反异构
C. 化合物J的碱性强于 D. 1 mol化合物H最多可与2 molNaOH反应
(8)反应③中若选择不同试剂,可能会产生中间体X(分子式:C9H9F2NO4)。请写出一种同时满足下列条件的X的同分异构体的结构简式___________。
①为α-氨基酸;
②核磁共振氢谱显示有5组峰,且峰面积之比为1:1:2:2:3;
③1mol该物质与足量NaOH反应,消耗3mol NaOH;
④能与FeCl3溶液发生显色反应。
(9)合成化合物F的过程中会生成一种中间产物M[(CH3)2NCH2CH(COOH)2],设计以甲醇(CH3OH)、丙二醛()为原料,制备化合物M的合成路线___________ (无机试剂任用)。
(合成路线常用的表示方式为:)
提示:①
②
【答案】(1)BD (2) ①. 去除普通氧氟沙星中药效弱的对映异构体(右氧氟沙星); ②. 与盐酸反应形成盐,提高水溶性及稳定性
(3)2,3,4-三氟硝基苯
(4)酮羰基、碳氯键 (5)③
(6) (7)AC
(8)、(、) (9)
【解析】
【分析】A发生取代反应生成B;B和发生取代反应生成C;由B、C结构推知的结构简式为;C发生还原反应生成D;D发生加成、消去、加成反应生成E;E和F发生取代反应生成G;G发生取代反应生成H;H水解生成I,I和J取代生成氧氟沙星。
【小问1详解】
A.氧氟沙星含酸性羧基和碱性叔胺,可形成内盐,A正确;
B.分子中喹啉环的双键氮原子为杂化,不只有杂化,B错误;
C.分子含碳碳双键、可被氧化的烷基,能使酸性高锰酸钾褪色,C正确;
D.对映异构体(手性异构体)的生理活性、旋光性均不同,性质不完全相同,D错误;
故答案选BD。
【小问2详解】
药物成盐后,去除普通氧氟沙星中药效弱的对映异构体(右氧氟沙星);溶解度增大,更易溶于水,同时,稳定性提升,适合注射给药;
【小问3详解】
A苯环上,1位硝基,2、3、4位连氟,系统命名为2,3,4-三氟硝基苯;
【小问4详解】
的结构简式为,官能团为碳氯键、酮羰基;
【小问5详解】
①是F被羟基取代,②是氯被酚氧基取代,都属于取代;③是硝基还原为氨基,属于还原反应,不属于取代;D→E过程为加成/消去/加成,④是F中C-N键断裂酯基部分取代E中N-H键中H,⑤为G的酯基中的碳氧键断裂取代苯环中H,都属于取代反应;⑥酯水解,⑦氟被氨基取代均属于取代;故不属于取代的是③;
【小问6详解】
由分析知D的结构简式为,D到E结构变化知,第一步N-H键断裂与碳氧双键加成成环生成,第二步发生消去反应,生成或或;故发生反应的方程式为:;
【小问7详解】
A.④F中C-N键断裂,发生取代,生成G和(CH3)2NH,A正确;
B.G中存在手性碳的对映异构,但双键碳一端连有两个不同基团,不符合顺反异构条件, B错误;
C.J中含有甲基,是推电子基团,中含有是吸电子基团,推电子基团会使J中N更易结合,所以碱性强于,C正确;
D.由分析知H的结构简式为,1 mol H中含有1 mol酯基,可与1 mol NaOH反应,D错误;
故答案选AC。
【小问8详解】
① α- 氨基酸:含有结构;
② 核磁共振氢谱 5 组峰,面积比 1:1:2:2:3,分子高度对称;
③ 1 mol X与足量 NaOH 反应,消耗 3 mol NaOH,则X中含 1 个羧基、2个酚羟基或2个酯基;
④ 能与显色:含酚羟基(-OH直接连苯环);结合X分子式,满足条件X的同分异构体为:、( 、)
【小问9详解】
甲醇氧化为甲醛;;利用信息②羟醛缩合构建碳链:(丙二醛与甲醛缩合,生成); 氨基取代羟基转化为;利用信息①醇羟基与氨基取代生成;醛基氧化成羧基生成M;
故合成路线为:
四、阳极泥浸出液回收银
4. 精炼铜的阳极泥处理后的沉渣中含AgCl,工业上可用Na2SO3溶液浸出回收银。某小组在实验室模拟了从沉渣中分离出AgCl,并使浸取剂再生的过程。
已知:ⅰ.25℃,Ksp(AgCl)=1.8×10-10,Ksp(Ag2SO3)=1.5×10-14,Ksp(Ag2SO4)=1.2×10-5;
ⅱ.25℃,Ka1(H2SO3)=1.4×10-2,Ka2(H2SO3)=6.3×10-8;Ka2(H2SO4)=1.2×10-2。
(1)AgCl、Ag2SO3、Ag2SO4三种盐的溶解度由大到小顺序为___________。
【步骤Ⅰ】浸出AgCl
(2)已知: 。[Ag(SO3)2]3-的浓度与溶液pH的关系如图___________所示。
(3)取AgCl固体,加入一定体积 1 mol·L-1 Na2SO3溶液作浸取剂,充分反应后过滤得到浸出液(pH=8)。该反应的离子方程式是___________。
【步骤Ⅱ】酸化沉银
(4)①取步骤Ⅰ所得浸出液,滴加稀硫酸,生成白色沉淀。继续滴加稀硫酸,当恰好沉淀完全时pH约为5,完全沉淀时,溶液中大量存在的含硫微粒是___________。(不定项)
A. B. C. D.
②pH不能过低的原因是___________。
(5)请运用化学平衡移动原理解释白色沉淀可能是AgCl的原因___________。
(6)将沉淀过滤并洗净,取少量沉淀,___________(填操作和现象),证实其中不含Ag2SO4。
(7)为证明白色沉淀中不含Ag2SO3,设计了如下对比实验。
序号
实验
固体A
加入试剂
现象
Ⅰ
白色沉淀
先滴加1 mL稀硫酸,再加1滴稀KMnO4溶液。
浅紫红色浊液
Ⅱ
Ag2SO3
白色浊液
Ⅲ
X
___________
固体X是___________,出现___________(填写现象),说明沉淀中不含Ag2SO3。
【步骤Ⅲ】浸取剂再生
(8)向步骤Ⅱ所得溶液(pH ≈ 5),加___________试剂可使浸取液再生。此时需调控溶液的pH范围为___________(写出计算过程)。
A.3 ~ 5 B.5 ~ 7 C.7 ~ 9 D.9 ~ 11
【答案】(1)
(2)A (3)
(4) ①. AD ②. 溶液中氢离子浓度过大,导致亚硫酸根离子生成二氧化硫逸出,污染环境
(5)滴加稀硫酸后,,浓度减小,使得平衡正移,增大,,生成了氯化银沉淀;
(6)加入足量稀盐酸,充分反应后取上层清液,滴加氯化钡溶液,无沉淀生成
(7) ①. AgCl ②. 浅紫红色浊液
(8) ①. NaOH ②. 银离子沉淀完全,同时避免沉淀。根据,要使为主要存在形式,则,则,即;若要使浓度远大于即浓度大于浓度的100倍,则需要调控溶液,故选D
【解析】
【分析】本实验模拟了工业上用溶液浸出AgCl并回收银的过程,主要分为浸出、酸化沉银和浸取剂再生三个阶段。浸出阶段:与AgCl反应生成可溶性;酸化沉银:加稀硫酸后,解离出,与Cl⁻结合生成AgCl沉淀;浸取剂再生:加NaOH调,可使浸取液再生,据此解答。
【小问1详解】
已知25℃,,,可知三种饱和溶液中分别为、、,溶解度:;
【小问2详解】
增大,消耗越多,平衡逆向移动,浓度减小,故pH增大,浓度增大,故答案为A;
【小问3详解】
由A图可知pH=8时溶液中银元素主要以形式存在,AgCl固体与Na2SO3溶液反应的离子方程式为;
【小问4详解】
①加稀硫酸后,解离出,与Cl⁻结合生成AgCl沉淀。完全沉淀时,发生反应为:,未参与反应,溶液中大量存在的微粒含有,此时pH约为5,,,则溶液中含硫粒子主要为,故答案为:AD;
②pH不能过低的原因是溶液中氢离子浓度过大,导致亚硫酸根离子生成二氧化硫逸出,污染环境;
【小问5详解】
滴加稀硫酸后,,浓度减小,使得平衡正移,增大,,生成了氯化银沉淀;
【小问6详解】
微溶,若要证实其中不含,将其转化为,检验即可,方法是:加入足量稀盐酸,充分反应后取上层清液,滴加氯化钡溶液,无沉淀生成,即可证明其中不含;
【小问7详解】
为证明白色沉淀中不含,含有氯化银,设计了三组对比实验,I组加入白色沉淀,出现浅紫红色浊液,第II组加入,仍是浊液;对比前两组实验现象可知白色沉淀中不含;第III组加入固体X应为AgCl,应出现浅紫红色浊液,说明沉淀中不含,应含有氯化银;
【小问8详解】
为了使浸取液再生,就是将银离子沉淀回收,应向Ⅱ所得溶液加NaOH调,可使浸取液再生。银离子沉淀完全,同时避免沉淀。根据,要使为主要存在形式,则,则,即;若要使浓度远大于即浓度大于浓度的100倍,则需要调控溶液,使银离子沉淀完全,同时避免沉淀,故选D。
五、四氨合铜的制备及废液处理
5. 硫酸四氨合铜晶体([Cu(NH3)4]SO4·H2O)常用作杀虫剂、媒染剂,若废水中Cu2+超标会造成重金属污染,影响水生动植物生存,同时危害人体健康。
某同学设计并探究了硫酸四氨合铜晶体的制备和转化,并对实验产生的废液进行处理。
Ⅰ.硫酸四氨合铜晶体的制备与转化
实验如下:
(1)下列说法错误的是___________。(不定项)
A. ②→③反应的离子方程式为Cu2++4NH3·H2O = [Cu(NH3)4]2++4H2O
B. ⑤中加入稀硫酸,H+与NH3反应,同样可以得到黄绿色溶液
C. ④中深蓝色物质在乙醇中的溶解度比在水中小
D. ③中现象说明配体与Cu2+的结合能力:NH3>H2O
Ⅱ.废液中Cu2+含量的测定
(2)下列仪器分析技术能测定废液中含Cu2+的是___________。
A.X射线衍射 B.红外光谱 C.原子光谱
准确量取20.00 mL含Cu2+废水(其它物质不参加反应)于锥形瓶中,加入1.0 g KI 晶体(过量)摇匀:加入淀粉溶液作指示剂,用0.0400 mol·L-1 Na2S2O3溶液滴定至终点:重复3次实验,平均消耗Na2S2O3溶液25.00 mL。
已知:2Cu2++4I-=2CuI↓+I2,2Na2S2O3+I2 =Na2S4O6+2NaI
(3)滴定终点的现象为___________。
(4)计算废水样品中铜离子的含量为___________g·L-1。
Ⅲ.废液处理
国家规定Cu2+含量低于6.4×10-6 g·L-1、pH=7的废水符合排放标准。某次实验后,测得废液中c(H+)=0.1mol·L-1,c(Cu2+)=0.05mol·L-1,需净化处理。
已知:Ksp(CuS)=6.4×10-36,Ksp(FeS)=6.3×10-18;Ka1(H2S)=1.3×10-7,Ka2(H2S)=7.0×10-15。
(5)硫化物沉淀法
工业上可使用硫化物来处理含铜废液。请通过计算说明使用FeS处理的优点是___________。
(6)水解中和法
常温下,水溶液中含铜微粒Cu2+、[Cu(OH)]+、Cu(OH)2、[Cu(OH)3]-和[Cu(OH)4]2-的分布系数(某含铜微粒占总含铜微粒的物质的量分数)随pH的变化曲线如图所示。
①曲线3代表的含铜微粒为___________。
②pH=10.7时,c{[Cu(OH)3]-}+2c{[Cu(OH)4]2-}+2c() ___________c(Na+)(选填“>”、“=”、“<”)。
③计算Cu(OH)2+2OH-[Cu(OH)4]2-的平衡常数K=___________。
④若CuSO4溶液起始浓度为α mol·L-1,加入NaOH固体调节溶液pH(忽略加入固体后引起的溶液体积的变化),求M点混合溶液中Na+的浓度___________(用含α的式子表示)。
【答案】(1)AB (2)C
(3)当滴入最后半滴溶液时,溶液蓝色褪去,且半分钟内不恢复蓝色
(4)3.20 (5)反应的平衡常数,沉淀更为完全,硫离子残留少
(6) ①. ②. < ③. ④.
【解析】
【分析】溶液中加入氨水,先生成沉淀,继续加入氨水,生成,向溶液中加入乙醇可降低其溶解度,析出固体,过滤后向固体中加入盐酸转化为。
【小问1详解】
A.②中蓝色沉淀为,是与过量氨水反应生成,正确的离子方程式为,A错误;
B.加浓盐酸得到黄绿色溶液是因为高浓度与形成黄色,稀硫酸不能提供高浓度,只能得到蓝色溶液,B错误;
C.加入乙醇后析出深蓝色沉淀,说明深蓝色物质在乙醇中溶解度小于水,C正确;
D.溶于氨水生成,说明与结合能力强于,D正确;
答案选AB。
【小问2详解】
A.X射线衍射用于测定晶体结构,A不符合题意;
B.红外光谱用于测定化学键或官能团,B不符合题意;
C.原子光谱可用于元素的定性定量分析,可测定废液中含量,C符合题意;
答案选C。
【小问3详解】
指示剂淀粉遇碘单质变蓝,滴定过程中,逐渐被消耗,当反应完全时,蓝色消失,且30 s内不再变化即可说明达到滴定终点。
【小问4详解】
根据反应得关系式:,故,则含量为。
【小问5详解】
反应的平衡常数,使用处理含铜废液时,反应进行完全,可将完全除去。
【小问6详解】
①pH升高,浓度增大,含铜微粒中数目逐渐增加,按pH从小到大,微粒依次为、、、、。
②根据电荷守恒: ,,,且由图可知、浓度接近为0,整理得: 。
③:,时交点处,,时交点处,,故。
④M点,,,根据此时溶液中的电荷守恒 代入得。
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2025学年第二学期普陀区高三质量调研
化学试卷
特别提示:
1.试卷满分100分,考试时间60分钟。
2.本考试分设试卷和答题纸。答题前,务必在答题纸上填写学校、班级、姓名等信息,并将核对后的条码贴在指定位置上。作答必须涂或写在答题纸上,在试卷上作答一律不得分。
3.本试卷标注“不定项”的选择题,每小题有1~2个正确选项,只有1个正确选项的,多选不得分;有2个正确选项的,漏选1个得一半分,错选不得分。未特别标注的选择题,每小题只有1个正确选项。
4.本卷所用相对原子质量:H-1 C-12 N-14 O-16 Cl-35.5 Fe-56 Cu-64
一、钙钛矿
1. 2026年2月,华东理工大学团队公布了新型钙钛矿用于高效灵敏的X射线探测的研究成果。钙钛矿材料因其独特的结构优势,在深空探测领域具有巨大的应用前景。钛酸钙是典型的钙钛矿型化合物,其晶体结构如图所示:
(1)钛酸钙的化学式为___________,其中电负性最大的元素是___________(填元素符号)。
(2)下列关于22Ti的说法中错误的是___________。
A. 位于第四周期第ⅡB族 B. 位于周期表d区
C. 基态原子价电子排布式为3d24s2 D. 核外电子的空间运动状态共12种
(3)下列钛原子或离子失去一个电子所需能量最高的是___________。
A.
B.
C.
(4)下列关于钛酸钙晶体的说法中正确的是___________。
A. 每个晶胞中含有6个O2- B. 该晶体熔点低,硬度小
C. 与Ca2+距离最近的O2-有12个 D. 熔融状态下不能导电
(5)一种与钛酸钙结构相同(晶胞为立方体)的新型半导体材料X的组成为Pb2+、I-、有机碱离子[CH3NH3]+。若该材料的最简式的摩尔质量为M g·mol−1,晶体密度为ρ g·cm−3,则该晶体中相邻的Pb2+之间的最短距离为___________nm。(NA是阿伏加德罗常数的值)
(6)下列关于[CH3NH3]+的说法正确的是___________。(不定项)
A. [CH3NH3]+中的N原子可与Pb2+形成配位键
B. [CH3NH3]+的∠C-N-H的键角大于CH3NH2的∠C-N-H
C. [CH3NH3]+中含有极性共价键和配位键
D. [CH3NH3]+中N原子发生sp3杂化,与相邻原子构成正四面体
以钙钛矿为原料冶炼钛单质,其工艺流程如下:
(7)热还原法中,600℃时,TiO2与C、Cl2充分反应后,混合气体中各组分的分压如下表:
物质
TiCl4
CO
CO2
Cl2
分压(MPa)
4.59×10−2
1.84×10−2
3.70×10−2
5.98×10−9
写出该反应的化学方程式___________。(提示:气体分压与物质的量成正比)
(8)某高校团队设计并使用如图装置电解TiO2获得金属钛。
①若使用铅酸蓄电池作为电源,则X电极应与___________(填“Pb”或“PbO2”)极相连;
②若X极产生9.6g金属钛(M = 48g·mol−1),则Y电极将生成___________L的一氧化碳(标况下)。
(9)已知TiCl4和TiO2的熔沸点如下表:
物质
TiCl4
TiO2
熔点/℃
-25.0
1840
沸点/℃
136.4
2900
试解释工业上直接电解熔融TiO2获得金属钛而非电解熔点较低的TiCl4的原因___________。
二、氨燃料
2. 我国设计并建造的全球首艘纯氨动力船首航成功,开启航运零碳革命。氨燃料(即液氨)具有无碳燃烧、储运便捷、可由“绿氢”合成等优点,未来将成为替代传统船用燃油的主力。
(1)下列说法中正确的是___________。
A. 工业上用“绿氢”生产氨燃料,属于大气固氮
B. 氨燃料的使用,有助于“碳达峰、碳中和”目标的实现
C. 传统船用燃油的主要成分是油脂
D. 传统船用燃油可通过石油裂解获得
(2)氨燃料比液氢储运便捷,普通加压或-33℃环境即可液化保存,其原因可能有:___________、___________。
(3)合成氨的反应历程如图所示,其中吸附在催化剂表面上的物质用“*”标注。
①合成氨反应的N2(g)+3H2(g)2NH3(g)的ΔH=___________kJ·mol-1(用图中字母表示)。
②下列说法正确的是___________。(不定项)
A.反应历程中存在4个基元反应 B.反应历程中存在σ键和π键的断裂和形成
C.反应需在高温条件下才能自发进行 D.决速步的反应方程式为NH2*+H*=NH3*
(4)在不同压强下,按(H2)=0.75,(N2)=0.25组成进料(物质i的物质的量分数:),反应达到平衡时氨的物质的量分数与温度的关系如图所示。
①下列说法正确的是___________。(不定项)
A.压强P1>P2
B.平衡常数KA=KB>KC
C.达到平衡时,反应速率vB>vA
D.D处迅速升温由T1到T2,此时v正<v逆
②在容积为2 L的密闭容器中投入共1 mol反应气体,5 min后达到A处平衡状态,则氮气的反应速率v(N2)=___________mol⋅L−1⋅min−1。
③压强为P1时,按(H2)=0.675,(N2)=0.225,(Ar)=0.1组成进料,在下图中画出平衡时氨的物质的量分数与温度的关系曲线___________。
电催化硝酸盐还原合成氨,装置如图甲。电解时先吸附到催化剂表面放电产生。控制其它条件不变,产率随pH变化如图乙。
(5)生成的电极反应式为___________。
(6)控制pH为6~8时,的产率较高,请解释其原因:___________。(提示:离子浓度的大小可能会对氧化性的强弱产生影响)。
三、抗生素——氧氟沙星
3. 氧氟沙星是一种人工合成、广谱抗菌的药物,主要用于革兰阴性菌所致的急、慢性感染。目前临床注射最优药用形式为盐酸左氧氟沙星。氧氟沙星和盐酸氧氟沙星的结构如下:
氧氟沙星
盐酸氧氟沙星
(1)下列关于氧氟沙星的说法中错误的是___________。
A. 可形成内盐 B. 分子中氮原子的杂化方式只有sp3
C. 可使酸性高锰酸钾溶液褪色 D. 具有对映异构体且两者性质相同
(2)临床注射最优药用形式为盐酸左氧氟沙星,而非普通氧氟沙星,可能的原因是:___________、___________。
氧氟沙星的一种合成方法如下:
已知:
(3)物质A的系统命名是___________。
(4)C3H5OCl分子中的官能团有___________。
(5)不属于取代反应的有___________(选填序号①~⑦)。
(6)D→E反应中涉及ⅰ)加成、ⅱ)消去、ⅲ)加成3个过程,过程ⅱ)的化学反应方程式:___________。
(7)下列说法正确的是___________。(不定项)
A. 反应④的生成物包括G和(CH3)2NH B. 化合物G存在对映异构和顺反异构
C. 化合物J的碱性强于 D. 1 mol化合物H最多可与2 molNaOH反应
(8)反应③中若选择不同试剂,可能会产生中间体X(分子式:C9H9F2NO4)。请写出一种同时满足下列条件的X的同分异构体的结构简式___________。
①为α-氨基酸;
②核磁共振氢谱显示有5组峰,且峰面积之比为1:1:2:2:3;
③1mol该物质与足量NaOH反应,消耗3mol NaOH;
④能与FeCl3溶液发生显色反应。
(9)合成化合物F的过程中会生成一种中间产物M[(CH3)2NCH2CH(COOH)2],设计以甲醇(CH3OH)、丙二醛()为原料,制备化合物M的合成路线___________ (无机试剂任用)。
(合成路线常用的表示方式为:)
提示:①
②
四、阳极泥浸出液回收银
4. 精炼铜的阳极泥处理后的沉渣中含AgCl,工业上可用Na2SO3溶液浸出回收银。某小组在实验室模拟了从沉渣中分离出AgCl,并使浸取剂再生的过程。
已知:ⅰ.25℃,Ksp(AgCl)=1.8×10-10,Ksp(Ag2SO3)=1.5×10-14,Ksp(Ag2SO4)=1.2×10-5;
ⅱ.25℃,Ka1(H2SO3)=1.4×10-2,Ka2(H2SO3)=6.3×10-8;Ka2(H2SO4)=1.2×10-2。
(1)AgCl、Ag2SO3、Ag2SO4三种盐的溶解度由大到小顺序为___________。
【步骤Ⅰ】浸出AgCl
(2)已知: 。[Ag(SO3)2]3-的浓度与溶液pH的关系如图___________所示。
(3)取AgCl固体,加入一定体积 1 mol·L-1 Na2SO3溶液作浸取剂,充分反应后过滤得到浸出液(pH=8)。该反应的离子方程式是___________。
【步骤Ⅱ】酸化沉银
(4)①取步骤Ⅰ所得浸出液,滴加稀硫酸,生成白色沉淀。继续滴加稀硫酸,当恰好沉淀完全时pH约为5,完全沉淀时,溶液中大量存在的含硫微粒是___________。(不定项)
A. B. C. D.
②pH不能过低的原因是___________。
(5)请运用化学平衡移动原理解释白色沉淀可能是AgCl的原因___________。
(6)将沉淀过滤并洗净,取少量沉淀,___________(填操作和现象),证实其中不含Ag2SO4。
(7)为证明白色沉淀中不含Ag2SO3,设计了如下对比实验。
序号
实验
固体A
加入试剂
现象
Ⅰ
白色沉淀
先滴加1 mL稀硫酸,再加1滴稀KMnO4溶液。
浅紫红色浊液
Ⅱ
Ag2SO3
白色浊液
Ⅲ
X
___________
固体X是___________,出现___________(填写现象),说明沉淀中不含Ag2SO3。
【步骤Ⅲ】浸取剂再生
(8)向步骤Ⅱ所得溶液(pH ≈ 5),加___________试剂可使浸取液再生。此时需调控溶液的pH范围为___________(写出计算过程)。
A.3 ~ 5 B.5 ~ 7 C.7 ~ 9 D.9 ~ 11
五、四氨合铜的制备及废液处理
5. 硫酸四氨合铜晶体([Cu(NH3)4]SO4·H2O)常用作杀虫剂、媒染剂,若废水中Cu2+超标会造成重金属污染,影响水生动植物生存,同时危害人体健康。
某同学设计并探究了硫酸四氨合铜晶体的制备和转化,并对实验产生的废液进行处理。
Ⅰ.硫酸四氨合铜晶体的制备与转化
实验如下:
(1)下列说法错误的是___________。(不定项)
A. ②→③反应的离子方程式为Cu2++4NH3·H2O = [Cu(NH3)4]2++4H2O
B. ⑤中加入稀硫酸,H+与NH3反应,同样可以得到黄绿色溶液
C. ④中深蓝色物质在乙醇中的溶解度比在水中小
D. ③中现象说明配体与Cu2+的结合能力:NH3>H2O
Ⅱ.废液中Cu2+含量的测定
(2)下列仪器分析技术能测定废液中含Cu2+的是___________。
A.X射线衍射 B.红外光谱 C.原子光谱
准确量取20.00 mL含Cu2+废水(其它物质不参加反应)于锥形瓶中,加入1.0 g KI 晶体(过量)摇匀:加入淀粉溶液作指示剂,用0.0400 mol·L-1 Na2S2O3溶液滴定至终点:重复3次实验,平均消耗Na2S2O3溶液25.00 mL。
已知:2Cu2++4I-=2CuI↓+I2,2Na2S2O3+I2 =Na2S4O6+2NaI
(3)滴定终点的现象为___________。
(4)计算废水样品中铜离子的含量为___________g·L-1。
Ⅲ.废液处理
国家规定Cu2+含量低于6.4×10-6 g·L-1、pH=7的废水符合排放标准。某次实验后,测得废液中c(H+)=0.1mol·L-1,c(Cu2+)=0.05mol·L-1,需净化处理。
已知:Ksp(CuS)=6.4×10-36,Ksp(FeS)=6.3×10-18;Ka1(H2S)=1.3×10-7,Ka2(H2S)=7.0×10-15。
(5)硫化物沉淀法
工业上可使用硫化物来处理含铜废液。请通过计算说明使用FeS处理的优点是___________。
(6)水解中和法
常温下,水溶液中含铜微粒Cu2+、[Cu(OH)]+、Cu(OH)2、[Cu(OH)3]-和[Cu(OH)4]2-的分布系数(某含铜微粒占总含铜微粒的物质的量分数)随pH的变化曲线如图所示。
①曲线3代表的含铜微粒为___________。
②pH=10.7时,c{[Cu(OH)3]-}+2c{[Cu(OH)4]2-}+2c() ___________c(Na+)(选填“>”、“=”、“<”)。
③计算Cu(OH)2+2OH-[Cu(OH)4]2-的平衡常数K=___________。
④若CuSO4溶液起始浓度为α mol·L-1,加入NaOH固体调节溶液pH(忽略加入固体后引起的溶液体积的变化),求M点混合溶液中Na+的浓度___________(用含α的式子表示)。
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